Manufaktur industri
Industri Internet of Things | bahan industri | Pemeliharaan dan Perbaikan Peralatan | Pemrograman industri |
home  MfgRobots >> Manufaktur industri >  >> Industrial materials >> bahan nano

Studi Celah Pita Superlattices CdO/MgO Periode Pendek

Abstrak

Tren perilaku celah pita dalam superlattice periode pendek (SL) yang terdiri dari lapisan CdO dan MgO dianalisis secara eksperimental dan teoritis untuk beberapa ketebalan sublapisan CdO. Sifat optik SL diselidiki melalui pengukuran transmitansi pada suhu kamar dalam rentang panjang gelombang 200-700 nm. Celah pita langsung {CdO/MgO} SL disetel dari 2,6 hingga 6 eV dengan memvariasikan ketebalan CdO dari 1 hingga 12 lapisan tunggal sambil mempertahankan ketebalan lapisan MgO yang sama dari 4 lapisan tunggal. Nilai yang diperoleh dari celah pita langsung dan tidak langsung lebih tinggi daripada yang dihitung secara teoritis dengan metode ab initio, tetapi mengikuti tren yang sama. Pengukuran sinar-X mengkonfirmasi keberadaan struktur garam batu di SL. Dua struktur berorientasi (111 dan 100) tumbuh di c - dan r substrat safir berorientasi diperoleh. Parameter kisi yang diukur meningkat dengan ketebalan lapisan CdO, dan data eksperimen sesuai dengan hasil yang dihitung. Jenis struktur SL baru ini mungkin cocok untuk digunakan dalam optoelektronik sinar tampak, UV, dan UV dalam, terutama karena celah energi dapat dikontrol secara tepat pada rentang yang luas dengan memodulasi ketebalan sublapisan dalam superlattice.

Pengantar

Semikonduktor celah pita lebar seperti oksida dan nitrida mewakili keluarga semikonduktor yang sangat penting bagi optoelektronik modern, yang digunakan dalam dioda pemancar cahaya gelombang pendek, dioda laser, dan detektor optik, serta daya tinggi, suhu tinggi, dan perangkat elektronik frekuensi seperti transistor efek medan [1]. Celah pita energi merupakan faktor kunci dalam banyak bidang ilmu pengetahuan, seperti fotovoltaik dan optoelektronika. Paduan terner dapat diperoleh sebagai kristal acak atau superlattice kuasi-kristal periode pendek [2,3,4,5]. Dalam kasus kristal acak, dalam beberapa sistem terdapat masalah yang signifikan dalam memperoleh bahan dalam rentang komposisi penuh tanpa pemisahan fase dan konsentrasi. Masalah seperti ini telah dilaporkan dalam kasus sistem oksida ZnMgO dan ZnCdO [6], terutama karena ZnO biasanya mengkristal dalam struktur wurtzite, sedangkan CdO dan MgO mengkristal dalam struktur kubik garam batu [7]. Oleh karena itu, memperoleh paduan homogen tanpa segregasi fase kristal di kisaran komposisi tengah telah terbukti menjadi tantangan dalam kasus bahan ini. Ini tidak hanya menyangkut oksida; masalah serupa juga telah dilaporkan, misalnya, dalam kasus InGaN [8].

CdO dengan struktur kristal garam batu adalah salah satu oksida konduktif transparan (TCOs). Salah satu kelemahan utama CdO adalah celah pita langsung intrinsiknya yang relatif kecil, hanya 2,2 eV. Meskipun efek Burstein–Moss yang disebabkan oleh pembawa bebas pada pita konduksi dapat menggeser tepi serapan menjadi sekitar 3 eV pada CdO yang paling banyak didoping [9, 10], ini masih belum cukup untuk aplikasi fotovoltaik yang memanfaatkan bagian UV dari spektrum matahari. Dengan demikian, membuka celah pita CdO akan meningkatkan prospek teknologi sel surya. Panjang gelombang kerja cutoff dari detektor UV solar-blind harus lebih pendek dari 280 nm, sesuai dengan nilai celah pita 4,5 eV [11], yang jauh lebih besar daripada, misalnya, celah pita CdO dan ZnO murni (3,37 eV ). Oleh karena itu, pembukaan celah pita CdO juga penting untuk bidang ini.

Penggunaan superlattice dapat memungkinkan kontrol komposisi yang jauh lebih tepat, dan paduan terner berkualitas baik dalam berbagai komposisi dapat diperoleh di banyak sistem semikonduktor [2, 5, 12, 13]. Rekayasa celah pita, penting untuk desain perangkat optoelektronik, dapat diwujudkan dalam SL dengan memvariasikan ketebalan lapisan [3, 14]. Celah pita langsung sebesar 2,5 eV telah dilaporkan untuk CdO, sedangkan dalam kasus MgO, celah energi sebesar 7,8 eV diamati pada struktur garam batu [15]. Secara teoritis, struktur kubik garam batu stabil pada semua komposisi (Mg,Cd)O, seperti yang diharapkan dari preferensi oksida biner [16]. Namun, biasanya lapisan CdO ditumbuhkan pada suhu yang jauh lebih rendah daripada MgO; sehingga merupakan masalah untuk mendapatkan kristal campuran homogen pada rentang komposisi penuh. Untuk alasan ini jumlah laporan tentang paduan CdMgO sangat terbatas, dan peningkatan jumlah Cd dapat mengakibatkan adanya dua komposisi, seperti yang telah dijelaskan dalam kasus CdMgO yang ditumbuhkan dengan deposisi uap kimia organik logam (MOCVD) [17 ]. Film tipis paduan CdMgO dengan konsentrasi total Mg sebesar 44% diperoleh dengan magnetron sputtering [18]. Dalam kasus lapisan yang diperoleh dengan teknik deposisi laser berdenyut, celah pita energi CdMgO bergeser ke 3,4 eV [19], sedangkan dalam film CdMgO yang didoping polikristalin nilai maksimum celah energi dilaporkan sekitar 5 eV [ 20]. Pada ujung yang berlawanan dari kisaran komposisi, struktur nano MgO yang didoping dan 1%, 2% dan 3% Cd ditumbuhkan dengan metode adsorpsi dan reaksi lapisan ionik berturut-turut (SILAR) [21]. Di seluruh rentang komposisi hanya nanopartikel yang diperoleh, tetapi masih dalam kisaran kandungan Mg 0,34 ≤ x 0.84 koeksistensi dua fase Cd kaya-Cd dan kaya-Mg1−x Mgx O dilaporkan [22].

Karya teoretis terbaru didasarkan pada perhitungan teori kepadatan fungsional dan dikhususkan terutama untuk sifat-sifat senyawa biner CdO dan MgO, termasuk penyelidikan struktural [23,24,25], elektronik [26], spektroskopi [27], optik [ 28,29,30], magnetik [31,32,33,34,35] atau sifat lain dari senyawa yang didoping [36,37,38], Gorczyca et al. [13, 14] telah melakukan investigasi rekayasa celah pita ZnO/MgO SL. Tidak ada penyelidikan teoritis superlattice CdO/MgO telah dilaporkan dalam literatur, dan fakta ini memotivasi kami untuk mempelajarinya.

Dalam pekerjaan kami sebelumnya, kami telah menunjukkan kemungkinan memperoleh {CdO/MgO} SL dengan Molecular Beam Epitaxy (MBE) [39]. Dalam penelitian ini, kami mengeksplorasi metode eksperimental dan teoritis untuk memodulasi transparansi TCO berbasis CdO dengan memadukan bahan ini dengan MgO, oksida logam celah pita yang lebih besar dengan struktur kristal (garam batu) yang sama. Kami menumbuhkan {CdO/MgO} superlattice (SL) quasi-alloys oleh MBE di seluruh rentang komposisi, dan menunjukkan bahwa celah energi dapat ditingkatkan dari 2,2 menjadi 6 eV dengan mengubah ketebalan sublattice CdO dalam superlattice ini.

Metode

SL {CdO/MgO} periode pendek ditumbuhkan oleh MBE (Compact 21 Riber) yang dibantu plasma pada substrat safir dengan orientasi berbeda:di c - dan r -Al2 O3 . Sebelum pertumbuhan, Al2 O3 substrat secara kimiawi dibersihkan dan dihilangkan gasnya dalam ruang penyangga pada 700 °C. Substrat kemudian dipindahkan ke ruang pertumbuhan dan dianil pada 700 °C dalam oksigen (laju aliran 3 ml/menit). Semua struktur multilayer ditumbuhkan pada 360°C. Lapisan tipis CdO dan MgO diendapkan secara berurutan, dan ketebalannya diperkirakan berdasarkan kondisi pertumbuhan (jumlah periode dalam sampel individu dihitung untuk mendapatkan ketebalan akhir sampel yang sama). Dalam rangkaian sampel yang disajikan, ketebalan sublapisan MgO ditetapkan, dan kami memvariasikan ketebalan lapisan CdO dari ~ 1 hingga ~ 12 lapisan tunggal (ML).

Difraktometer Panalytical X'Pert Pro MRD digunakan untuk melakukan analisis difraksi sinar-X (XRD) sampel. Peralatan ini dilengkapi dengan monokromator Ge (220) dua pantul hibrida, penganalisis Ge (220) pantul tiga kali lipat, dan dua detektor:proporsional dan Pixcel. Dua jenis pengukuran dilakukan:θ /2θ memindai pada setelan resolusi rendah dalam rentang sudut lebar, dan kurva goyang, 2/ω memindai dan peta ruang timbal balik XRD pada pengaturan resolusi tinggi.

Spektrum transmisi optik diperoleh pada suhu kamar menggunakan spektrofotometer Varian Cary 5000, dalam kisaran 200 hingga 700 nm. Teknik pengukuran dua saluran digunakan untuk pengukuran transmitansi dari film yang dipelajari. Sampel SL ditempatkan di saluran pengukuran spektrofotometer, dan substrat (r - atau c -oriented sapphire) ditempatkan di saluran perbandingan.

Hasil dan Diskusi

Studi Eksperimental

Struktur superlattice dengan 4 ML MgO dan dengan ketebalan sublattice CdO mulai dari 1 hingga 12 ML dianalisis. Gambar 1a, b menunjukkan pemindaian XRD rentang penuh untuk SL {CdO/MgO} yang dipilih. θ /2θ pola menunjukkan dua orientasi kristalografi substrat:[01-12] dan [0001] (r -orientasi dan c -orientasi). Kami juga mencatat fase kubik SL superlattice {CdO/MgO}. Untuk sampel yang ditanam di r -plane sapphire substrat kami memperoleh orientasi [100] {CdO/MgO} SL dan untuk struktur yang ditumbuhkan pada c -plane sapphire substrat yang kami terima [111] {CdO/MgO} SLs orientasi. Kami tidak mengamati fase kristalografi bahan {CdO/MgO} lainnya.

Theta–2Theta XRD memindai superlattice {CdO(12,5 ML)/MgO(4 ML)} pada a r -Al2 O3 dan b c -Al2 O3

Untuk analisis menyeluruh dari {CdO/MgO} SL, 2 Theta–Omega (2θ /ω ) pemindaian dalam mode resolusi tinggi diukur. Untuk struktur SL yang tumbuh di r -safir kami menyelidiki refleksi difraksi sinar-X 200{CdO/MgO} (Gbr. 2a) dan untuk struktur SL yang ditumbuhkan pada c -safir kami menyelidiki 111 {CdO/MgO} refleksi difraksi sinar-X (Gbr. 2b). Garis solid pada Gbr. 2 menunjukkan hasil pengukuran. Puncak satelit terkait superlattice diamati dengan jelas di kedua orientasi, mengkonfirmasi periodisitas yang baik dan kelancaran antarmuka. Puncak urutan nol yang menggambarkan parameter rata-rata SL ditandai sebagai S 0 . Posisi S 0 puncak tergantung pada ketebalan sublapisan CdO. Puncak satelit (S 1 , S 2 ) didefinisikan dengan baik di kedua sampel. 2θ /ω Pemindaian XRD menunjukkan bahwa puncak utama berasal dari SL (S 0 puncak orde) digeser ke sudut yang lebih kecil dengan meningkatnya konsentrasi Cd. Hal ini menunjukkan bahwa parameter kisi meningkat dengan konten Cd yang lebih tinggi.

2Theta–Omega 200 {CdO/MgO} pada r-Al2 O3 (a ) dan 111 {CdO/MgO} pada c-Al2 O3 (b ) Puncak XRD dari rangkaian SL dengan ketebalan lapisan CdO yang berbeda. Garis padat adalah 2θ /ω Hasil pengukuran pemindaian XRD dan garis putus-putus adalah 2θ /ω Simulasi pemindaian XRD. Pada legenda kami menandai jumlah CdO monolayers (ML)

Untuk setiap pengukuran 2θ /ω memindai kami menghitung 2θ /ω profil menggunakan prosedur pemasangan yang dijelaskan dalam [40]. Pada Gambar. 2 kami menunjukkan 2θ /ω Simulasi pemindaian XRD dengan garis putus-putus. Prosedur simulasi didasarkan pada teori dinamis difraksi sinar-X yang dijelaskan oleh Takagi dan Taupin [41,42,43]. Kami menggunakan perangkat lunak X'Pert Epitaxy yang disediakan oleh perusahaan Malvern Panalytical untuk mensimulasikan 2θ /ω kurva. Hasil yang diperoleh dari data simulasi yang kami kumpulkan pada Tabel 1.

Parameter terpenting yang kami terima dari simulasi XRD adalah ketebalan lapisan MgO dan CdO individu dalam struktur SL (Tabel 1). Terlihat jelas bahwa ketebalan lapisan MgO sama dengan 2 nm untuk setiap sampel seperti yang diasumsikan selama proses pertumbuhan MBE. Untuk ketebalan lapisan CdO kami mengamati beberapa perbedaan dengan parameter yang diasumsikan. Data yang ada pada Tabel 1 menunjukkan ketebalan yang dihitung ulang dari masing-masing lapisan CdO dan MgO dalam SL (dari simulasi XRD) yang dinyatakan dengan jumlah ML.

Film paduan kuasi {CdO/MgO} dianalisis dengan spektrometer inframerah-UV-terlihat untuk mempelajari celah pita energinya. Gambar 3 menunjukkan spektrum transmitansi yang diukur pada suhu kamar. Cutoff untuk transmisi terus bergeser ke panjang gelombang yang lebih pendek karena ketebalan sublapisan CdO berkurang. Penurunan transmitansi di wilayah NIR mungkin terkait dengan absorpsi pembawa bebas dan refleksi plasma [44]. Seperti yang kita ketahui, CdO sangat konduktif, berbeda dengan MgO. Ketika ketebalan relatif CdO terhadap MgO meningkat, kemungkinan besar resistivitas sampel meningkat karena ketebalan sublapisan CdO yang lebih besar. Menariknya, penurunan transmitansi tergantung pada orientasi SL, yang memerlukan penelitian lebih lanjut. Nilai celah pita energi (E g ) dari SL diturunkan dengan mengekstrapolasi grafik α 2 versus dalam kasus transisi langsung (Gbr. 4a, b) dan α 1/2 versus dalam kasus transisi tidak langsung, di mana α adalah koefisien penyerapan dan ν adalah frekuensi foton, menurut karya Tauc [45]. Dalam sampel dengan ketebalan CdO yang lebih tinggi, dan dengan demikian dengan konsentrasi Cd yang relatif lebih tinggi dalam paduan CdMgO, kita dapat mengekstrak dua celah pita tidak langsung, dengan dua wilayah linier seperti yang ditunjukkan pada Gambar 4c, d. Gambar 4 menunjukkan bahwa celah pita CdMgO menurun seiring dengan ketebalan CdO. Pengukuran transmisi optik menunjukkan bahwa celah pita energi langsung dari paduan kuasi {CdO/MgO} dapat divariasikan pada rentang dari 2,6 hingga 6 eV.

Transmisi film SL {CdO/MgO} pada (a ) r -safir dan (b ) c -safir

(α ) 2 dan ( ) 1/2 plot sebagai fungsi energi foton ( ) untuk film {CdO/MgO} SL di c - atau r -safir

Metode Perhitungan

Vienna ab Initio Simulation Package (VASP), berdasarkan formalisme fungsional kepadatan kuantum, mengikuti penyelidikan sebelumnya, digunakan dalam semua perhitungan yang dilaporkan di sini [46,47,48]. Optimalisasi posisi ionik dilakukan dalam dua tahap, menggunakan fungsi pendekatan gradien umum (GGA) yang berbeda untuk energi pertukaran-korelasi. Sebuah set dasar fungsional gelombang bidang standar, dengan pemutusan energi 605 eV, digunakan. Grid Monkhorst–Pack (5 × 5 × 5) digunakan untuk integrasi yang efisien dalam k-space [49]. Pseudopotentials Projector-Augmented Wave (PAW) dengan fungsi korelasi pertukaran Perdew, Burke, dan Ernzerhof (PBE) digunakan dalam pengobatan atom Cd, Mg, dan O [50,51,52]. Sebuah loop elektronik self-consistent (SCF) dihentikan untuk perubahan energi relatif di bawah 10 –7 . Parameter kisi ab initio untuk oksida curah adalah sebagai berikut:a CdO = 4.783 Å, a MgO = 4.236 Å. Parameter kisi ini sesuai dengan nilai yang ditentukan oleh pengukuran sinar-X:a CdO = 4.695 Å, a MgO = 4.21 Å [15, 53]. Posisi atom dilonggarkan hingga besarnya gaya yang bekerja pada satu atom di bawah 0,005 eV/Å.

Fungsi kepadatan PBE memberikan nilai yang salah untuk celah pita semikonduktor. Beberapa metode telah digunakan untuk menghilangkan kekurangan ini, seperti pendekatan (GW) [54], fungsi hibrida menggunakan koreksi Hartree-Fock [55], atau pendekatan gradien umum setengah pekerjaan (GGA-1/2) [56] . Dalam perhitungan yang dilaporkan kami menggunakan skema terakhir yang paling efisien, yang diusulkan oleh Ferreira et al. [56]. Efek spin–orbit diabaikan dalam perhitungan ini, karena keadaan valensi dataran tinggi dan keadaan konduksi dataran rendah menyebabkan pemisahan kecil (berurutan 10 meV). Celah pita yang dihitung dari MgO dan CdO massal adalah E Γ (MgO) = 7.1 eV dan E Γ,L (CdO) = 2,55, 1,23 eV, masing-masing. Dengan demikian, kesepakatan yang memuaskan dengan celah pita eksperimental suhu rendah diperoleh:E g (MgO) = 7.83 eV [15] dan E Γ, L (CdO) =  ~ 2.5, 0.8–1.12 eV [57, 58]. Ini melengkapi tahap kedua yang disebutkan di atas di mana hasil akhir diperoleh dengan penerapan metode koreksi GGA-1/2 yang dimodifikasi untuk struktur di mana posisi atom dan ukuran sel periodik ditentukan pada tahap pertama menggunakan pendekatan PBE . Struktur pita MgO dan CdO massal untuk perkiraan PBE dan GGA-1/2 ditunjukkan pada Gambar 5. Terlihat bahwa PBE meremehkan nilai celah energi, sedangkan pada GGA-1/2 dihitung dengan benar. Setelah koreksi, energi Fermi berada di antara pita valensi maksimum (VBM) dan pita konduksi minimum (CBM). Celah pita CdO konsisten dengan pengukuran eksperimental Ref. [58] dan [57], sedangkan celah energi MgO konsisten dengan Ref. [15]. Lokasi tingkat Fermi di CdO sama seperti dalam model teoretis berdasarkan pendekatan GW [59].

(Warna online) Struktur pita diperoleh dari VAPS untuk fungsi pertukaran–korelasi PBE (biru) dan koreksi GGA-1/2 (merah) untuk MgO (kiri) dan CdO (kanan)

Dalam analisis teoritis sumur multikuantum CdO/MgO yang koheren, kami menggunakan struktur yang tumbuh pada arah [001]. Lapisan CdO dan MgO sepenuhnya tegang, yaitu ada konstanta kisi tunggal umum untuk seluruh struktur, dan kami berasumsi bahwa tidak ada dislokasi atau cacat pada antarmuka antara dua bahan. Struktur dilonggarkan menggunakan algoritma gradien konjugat (CG) untuk meminimalkan gaya. Energi Fermi umum untuk seluruh struktur, dan karena dekat dengan CBM, konsentrasi pembawa ditetapkan ke 10 20 cm 3 . Kami menghitung konstanta kisi umum untuk struktur yang terdiri dari 4 ML lapisan MgO dan CdO mulai dari 2 hingga 12 ML. Untuk struktur ini, kami menghitung celah energi antara titik yang berbeda di zona Brillouin menggunakan metode koreksi GGA-1/2. Gambar 6 menunjukkan perbedaan antara minimum pita konduksi dan maksimum pita valensi pada X , L poin, dan satu poin maksimum terletak dekat dengan X titik tetapi bergeser sedikit ke arah X titik, yang telah kita tandai ~ X .

Menghitung struktur pita SL kubik {CdO/MgO} untuk berbagai jumlah lapisan tunggal CdO dan untuk empat lapisan tunggal MgO, menggunakan metode GGA-1/2

Jelas bahwa regangan mempengaruhi struktur pita yang dihitung, pada Gambar 7 kami memplot kondisi regangan yang direalisasikan dalam struktur kami. Dari plot berikut bahwa lapisan CdO dikompresi dalam bidang pertumbuhan oleh lapisan MgO, ini menyebabkan bahan meregang ke arah pertumbuhan (Gbr. 7a). Di sisi lain, kami mengharapkan regangan tarik di dalam bidang dan regangan tekan di luar bidang dari lapisan MgO (Gbr. 7b).

Kondisi regangan yang dihitung untuk 4ML MgO dan berbagai jumlah struktur lapisan tunggal CdO:(a ) strain di dalam bidang (epsilon xx) dan di luar bidang (epsilon zz) di CdO; (b ) regangan di dalam dan di luar bidang di MgO

Perbandingan Eksperimen dan Teori

Pada Gambar. 8, energi celah pita yang diperoleh sebagai fungsi dari ketebalan lapisan CdO dibandingkan dengan hasil perhitungan kami. Poin eksperimental kami ditandai sebagai penuh untuk 100 dan terbuka untuk orientasi 111. Garis hitam, merah dan biru solid mewakili nilai yang diperoleh secara teoritis dari celah pita langsung dan tidak langsung di , X dan ~ M poin. Data eksperimen agak tersebar, tetapi mencerminkan tren teoritis. Nilai eksperimen celah energi lebih tinggi dari yang diprediksi secara teoritis. Perlu dicatat bahwa dalam kasus lapisan berbasis CdO, dengan daerah kaya Cd, konsentrasi elektron biasanya tinggi [57, 60]. Telah diketahui dengan baik bahwa peningkatan densitas pembawa menyebabkan pengisian keadaan di pita, sehingga menggeser permulaan penyerapan ke energi yang lebih tinggi. Efek ini ditemukan secara independen oleh Moss [61] dan Burstein [62] pada tahun 1954 dan disebut pergeseran Burstein-Moss (BMS). Oleh karena itu, dalam bahan berbasis CdO renormalisasi celah pita harus dipertimbangkan hingga kerapatan elektron sekitar 9 × 10 18 cm −3 . Kami berharap BMS akan lebih tinggi untuk struktur SL dengan ketebalan lapisan CdO yang lebih besar. Demikian juga, tekanan pada lapisan SL dapat mempengaruhi energi celah pita yang diukur; seperti yang kita ketahui, dalam kasus sublapisan MgO dan CdO yang lebih tebal, strukturnya mungkin dilonggarkan sebagian, sedangkan perhitungan dibuat untuk SL yang terregangkan penuh, yaitu konstanta kisi tunggal digunakan untuk keseluruhan struktur, dan kami berasumsi bahwa tidak ada dislokasi atau cacat pada antarmuka antara dua bahan sublattice. Energi Fermi adalah umum untuk seluruh struktur dan berada di tengah celah energi, sehingga konsentrasi pembawa bebas diatur ke nol. Nilai yang dihitung dari B -A pergeseran CdO murni untuk tingkat konsentrasi elektron 2 × 10 20 cm −3 sekitar 300 meV, dan oleh karena itu untuk struktur yang kaya Cd, kita harus mengurangi nilai tertentu (< 300 meV) dari celah pita energi yang diukur.

Perbandingan celah pita teoritis (garis padat) di , X poin dan satu poin maksimum terletak di dekat M titik dan data eksperimen (simbol) yang diperoleh dari data transmitansi

Dalam kasus difraksi sinar-X kami juga mengurangi konstanta kisi rata-rata untuk SL terukur. Konstanta kisi yang diukur meningkat dengan ketebalan sublapisan CdO. Data yang diperoleh dibandingkan dengan perhitungan teoretis pada Gambar. 9. Nilai eksperimen terlihat lebih kecil dari nilai yang dihitung, tetapi data eksperimen mereproduksi tren teoretis.

Perbandingan konstanta kisi teoritis (garis padat) dan data eksperimen (simbol:terbuka untuk sampel yang ditumbuhkan pada arah 111, penuh untuk sampel yang ditumbuhkan pada arah 001) untuk rangkaian SL dengan ketebalan sublapisan CdO yang berbeda

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, paduan kuasi {CdO/MgO} disintesis dengan metode MBE dalam dua orientasi kristalografi. Kesenjangan pita energi dan sifat konstanta kisi dipelajari secara eksperimental dan dihitung secara teoritis. Celah pita energi paduan kuasi {CdO/MgO} dapat terus dimodulasi dalam rentang yang luas dari 2,6 hingga 6 eV dengan mengubah ketebalan sublattice CdO. Sejalan dengan itu, konstanta kisi rata-rata yang diukur untuk {CdO/MgO} bervariasi dari 4,23 hingga 4,61 Å karena ketebalan MgO dijaga konstan dan ketebalan CdO ditingkatkan dari 1 menjadi 12 ML. Nilai konstanta kisi yang diperoleh sesuai dengan perhitungan teoretis, tetapi agak lebih kecil dari nilai yang dihitung, sedangkan celah energi terukur lebih tinggi daripada yang dihitung ab initio untuk struktur terregangkan penuh. Hasil menunjukkan bahwa celah pita energi CdO dapat disetel ke nilai yang lebih tinggi dengan menggunakan paduan kuasi {CdO/MgO}, dan celah energi dapat direkayasa dalam rentang yang luas. Karya ini menunjukkan bahwa heterostruktur {CdO/MgO} dapat berguna dalam mengembangkan perangkat optoelektronik baru, seperti detektor untuk daerah tampak, UV A, UV B, dan UV C.

Ketersediaan Data dan Materi

Tidak berlaku.


bahan nano

  1. Pengantar Band Terahertz
  2. Health Band - Asisten Cerdas untuk Lansia
  3. Kelebihan Gergaji Pita Horisontal Industri
  4. Komponen Utama Mesin Band Saw
  5. Sejarah Band Sawing dan Ide-Ide Inovatifnya
  6. Bagaimana memilih kecepatan menggergaji?
  7. Metal Bandsaw Membuat Kecepatan Pemotongan Terbaik
  8. Gergaji Pita Pemotong Logam Yang Kuat
  9. Gergaji Band Manual untuk Segala Acara
  10. Memperkenalkan pita vertikal Saw Mill